Элементов: 7
Металлоиды
Металлоиды лежат вдоль ступенчатой линии, разделяющей металлы и неметаллы. Они выглядят как металлы, но хрупки, и многие из них — полупроводники, поэтому кремний и германий лежат в основе современной электроники.
- Элементов
- 7
- При комн. темп.
- 7 твёрдое
- Диапазон плавления
- от 254 до 2 075 °C
- Электроотрицательность
- 1.9 – 2.18
Все: металлоиды
- 5BБор10,81 u · 1808
- 14SiКремний28,085 u · 1824
- 32GeГерманий72,63 u · 1886
- 33AsМышьяк74,9216 u · ок. 1250
- 51SbСурьма121,76 u · ок. 3000 до н. э.
- 52TeТеллур127,6 u · 1782
- 84PoПолоний[209] u · 1898
На границе
Проведите в периодической таблице ступенчатую линию от бора вниз к астату — и она отделит металлы слева от неметаллов справа. Элементы вдоль этой линии и есть металлоиды. Внешне они похожи на металлы — часто блестящие и серые, — но хрупки, раскалываются, а не гнутся, и химически ведут себя скорее как неметаллы.
Единого официального списка нет. Бор, кремний, германий, мышьяк, сурьму и теллур включают почти всегда. Иногда добавляют полоний, который на этом сайте считается металлоидом, и астат, а в некоторых списках есть углерод или селен.
Полупроводники: благодаря им вы читаете этот текст
Металлы хорошо проводят электрический ток, неметаллы почти не проводят. Металлоиды находятся посередине: проводимость кремния и германия растёт при нагревании или при добавлении крошечных количеств других элементов. Этим свойством — полупроводимостью — можно точно управлять.
Если добавить немного фосфора или бора в сверхчистый кремний, возникают области с избытком или недостатком электронов. Расположив такие области рядом, получают диоды и транзисторы — переключатели, лежащие в основе любого компьютерного чипа. Первый транзистор, созданный в 1947 году, был германиевым; в 1960-х годах его место занял кремний, давший имя Кремниевой долине.
Сравнение элементов
Стекло, сплавы и яды
Бор и кремний — основа стекла: обычное стекло состоит в основном из диоксида кремния, а добавка оксида бора даёт термостойкое боросиликатное стекло для лабораторной и кухонной посуды. Сурьма придаёт твёрдость свинцу в аккумуляторах, а теллур улучшает обрабатываемость стали и меди.
Самая мрачная репутация у мышьяка. Его соединения веками были излюбленным средством отравителей, а мышьяк в грунтовых водах до сих пор угрожает миллионам людей в Южной Азии. Впрочем, у него есть и вполне законное применение — в некоторых полупроводниках и в современном лечении одной из форм лейкоза.
Часто задаваемые вопросы
Сколько существует металлоидов?
Почти повсеместно признаны шесть элементов: бор, кремний, германий, мышьяк, сурьма и теллур. В зависимости от источника к ним могут добавлять полоний, астат, углерод, алюминий или селен; на этом сайте учтён полоний, так что металлоидов семь.
Кремний — металл?
Нет. Кремний выглядит как металл и отчасти проводит ток, но он хрупок и, подобно неметаллам, образует кислотные оксиды. Его относят к металлоидам.
Почему металлоиды используют в электронике?
Их электропроводность занимает промежуточное положение между металлами и изоляторами и может регулироваться добавкой малых количеств других элементов. Это позволяет инженерам создавать диоды, транзисторы и солнечные элементы.